Question

1．一形狀不規(guī)則且不吸水的小固體漂浮物，為測定該物體密度，小華同學(xué)找來了彈簧測力計、滑輪、塑料吸盤、細(xì)線等器材，進行了如下實驗．
（1）排出塑料吸盤內(nèi)的空氣，大氣壓把吸盤壓在容器底．
（2）如圖甲所示，彈簧測力計測出該物體的重力為G；如圖乙所示，小陽還應(yīng)豎直向上拉動測力計，使物體浸沒在水中，再讀出彈簧測力計的示數(shù)為F；
（3）則該物體的密度ρ=$\frac{G{ρ}_{水}}{G+F}$．（已知水的密度為ρ_水，忽略繩重與摩擦）

Answer 1

分析 （1）從大氣壓的角度分析吸盤為什么能壓在容器底上；
（2）當(dāng)物體如圖乙，向上拉動彈簧測力計，使物體浸沒在水中并靜止時，分析物體的受力情況，物體受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力和拉力作用，浮力等于重力加上拉力，求出物體的體積．
（3）知道物體的重力，利用G=mg求出質(zhì)量和體積，根據(jù)密度公式求出物體的密度．

解答 解：（1）將吸盤內(nèi)空氣排出，大氣壓大于吸盤內(nèi)的氣壓，因此吸盤被緊壓在墻面上，
（2）物體掛在彈簧測力計上，測量物體的重力G=mg，所以物體的質(zhì)量為：m=$\frac{G}{g}$．
物體如圖乙，向上拉動彈簧測力計，使物體浸沒在水中并靜止時，物體受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力和拉力作用，浮力等于重力加上拉力，
所以，F(xiàn)_浮=G+F，
由阿基米德原理得，ρ_水gV=G+F，
所以，V=$\frac{G+F}{{ρ}_{水}g}$，
物體的密度為：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{G}{g}}{\frac{G+F}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{G{ρ}_{水}}{G+F}$．
故答案為：（1）大氣壓；（2）豎直向上拉動測力計，使物體浸沒在水中；（3）$\frac{G{ρ}_{水}}{G+F}$．

點評 測量固體密度時一定要想法測量物體的質(zhì)量和體積．
測量固體質(zhì)量的方法：用天平測量質(zhì)量；用彈簧測力計測量重力求質(zhì)量；利用漂浮條件求重力，再求出質(zhì)量．
測量固體體積的方法：量筒測量體積，阿基米德原理測量體積；同體積的水等效替代的方法．